KR100377305B1 - A Fine Pattern Forming Material And a Process for Manufacturing a Semiconductor Device Using the Same - Google Patents

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KR100377305B1 KR10-2000-0061818A KR20000061818A KR100377305B1 KR 100377305 B1 KR100377305 B1 KR 100377305B1 KR 20000061818 A KR20000061818 A KR 20000061818A KR 100377305 B1 KR100377305 B1 KR 100377305B1
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미끼히로 다나까
다께오 이시바시
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료덴 세미컨덕터 시스템 엔지니어링 (주)
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

노광에 의한 레지스트 패턴의 형성에 있어서는 파장에 의한 미세화의 한계가 있어 이것을 극복할 필요가 있었다.In the formation of the resist pattern by exposure, there is a limit of miniaturization by the wavelength and it has been necessary to overcome this.

따라서, 본 발명은 산을 공급할 수 있는 바탕 레지스트 패턴의 표면에 산을 공급받아 가교하는 프레임 형성 재료를 피복한다. 이 프레임 형성 재료에는 소정량의 약산을 첨가하거나, 또는 열 분해로 산을 발생시키는 화합물을 첨가한다. 가열에 의해 바탕 레지스트 패턴 중에서 프레임 형성 재료 중으로 산을 이동시키고, 계면에 발생한 가교층을 바탕 레지스트 패턴의 피복층으로서 형성하여 레지스트 패턴을 두껍게 한다. 이에 따라 레지스트의 홀 직경 및 분리폭을 축소할 수 있다.Therefore, the present invention coats the frame forming material which receives acid and crosslinks the surface of the underlying resist pattern capable of supplying acid. A predetermined amount of weak acid is added to this frame forming material, or a compound which generates an acid by thermal decomposition is added. An acid is moved to a frame forming material from a base resist pattern by heating, and the crosslinking layer which generate | occur | produced in the interface is formed as a coating layer of a base resist pattern, and a resist pattern is thickened. As a result, the hole diameter and separation width of the resist can be reduced.

Description

미세 패턴의 형성 재료 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법 {A Fine Pattern Forming Material And a Process for Manufacturing a Semiconductor Device Using the Same}A fine pattern forming material and a process for manufacturing a semiconductor device using the same}

본 발명은 반도체 공정에 있어서 레지스트 패턴을 형성할 때 패턴의 분리 크기 또는 홀 개구의 크기를 축소하는 미세 분리 레지스트 패턴용 재료와, 이것을 이용한 미세 분리 레지스트 패턴의 형성 방법, 또한 이 미세 분리 레지스트 패턴을 이용한 반도체 장치의 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 반도체 장치에 관한 것이다.The present invention provides a fine separation resist pattern material which reduces the size of the pattern separation or the size of the hole opening when forming the resist pattern in the semiconductor process, a method of forming the fine separation resist pattern using the same, and also the fine separation resist pattern. The manufacturing method of the used semiconductor device, and the semiconductor device manufactured by this manufacturing method are related.

반도체 장치의 고집적화에 따라 제조 공정에 요구되는 배선 및 분리폭은 매우 미세화되고 있다. 일반적으로 미세 패턴의 형성은 포토리소그래피 기술에 의해 레지스트 패턴을 형성하고, 그 후에 형성한 레지스트 패턴을 마스크로 하여 바탕의 각종 박막을 에칭하는 방법에 의해 행해지고 있다.Due to the high integration of semiconductor devices, wiring and separation widths required for manufacturing processes have become very fine. Generally, formation of a fine pattern is performed by the method of forming a resist pattern by the photolithographic technique, and etching the various thin films of a base using the formed resist pattern as a mask.

따라서, 미세 패턴의 형성에 있어서 포토리소그래피 기술이 매우 중요해진다. 포토리소그래피 기술은 레지스트 도포, 마스크 맞춤, 노광, 현상으로 구성되어 있으며, 미세화에 대해서는 노광 파장의 제약으로 인한 미세화의 한계가 발생하였다.Therefore, photolithography technology becomes very important in the formation of fine patterns. Photolithography technology consists of resist coating, mask fitting, exposure, and development, and the miniaturization caused by the limitation of the exposure wavelength has occurred.

또한, 종래의 리소그래피 공정에서는 레지스트의 내에칭성을 제어하는 것이곤란하며, 내에칭성 제어에 의해 에칭 후의 패턴 측벽 표면이 조면화되는 등, 표면 형상을 제어하는 것은 불가능하였다.Moreover, in the conventional lithography process, it is difficult to control the etching resistance of a resist, and it was not possible to control the surface shape, such as roughening the pattern sidewall surface after etching by etching resistance control.

이상과 같이 종래의 노광에 의한 포토리소그래피 기술에 있어서, 반도체에 사용되는 미세 패턴 형성은 레지스트 도포, 노광, 현상에 의해 제작되는 레지스트 패턴을 그대로 에칭하고 있었다. 이 방법으로 제작되는 패턴 크기는 주로 레지스트 성능, 노광 파장, 노광 조명의 조건으로 결정되는 것이며, 거기에서 더욱 프레임을 형성하여 미세 패턴을 얻는다는 수법은 없었다. 따라서, 최초의 레지스트 패턴 작성의 한계가 반도체 기판상에서 얻어지는 미세 패턴 제작의 한계이기도 하였다.As mentioned above, in the conventional photolithography technique by exposure, the fine pattern formation used for a semiconductor has etched the resist pattern produced by resist coating, exposure, and image development as it is. The pattern size produced by this method is mainly determined by the conditions of resist performance, exposure wavelength, and exposure illumination, and there is no method of obtaining a fine pattern by further forming a frame there. Therefore, the limit of preparation of the first resist pattern was also the limit of preparation of the fine pattern obtained on a semiconductor substrate.

본원 발명자들은 상술한 종래의 과제를 해결하기 위하여 선행하는 발명에 있어서 일본 특허 공개 공보 (평) 10-73927호에 개시되어 있는 기술을 개발하였다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors developed the technique disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 10-73927 in the preceding invention in order to solve the above-mentioned conventional subject.

이 기술에서는 우선 종래의 방법으로 제작한 최초의 레지스트 패턴에 별도의 조정된 레지스트를 도포하고, 가교 현상시켜 가교막을 얻는다. 이 가교막이 최초의 레지스트 패턴 계면에 부착되기 때문에 패턴 분리 폭, 홀 개구경의 축소가 이루어진다. 이에 따라 최초의 레지스트 패턴 작성의 한계를 뛰어 넘은 미세 패턴 작성이 가능해졌다.In this technique, a separate adjusted resist is first applied to the first resist pattern produced by a conventional method, and crosslinked to obtain a crosslinked film. Since this crosslinked film adheres to the first resist pattern interface, the pattern separation width and the hole opening diameter are reduced. As a result, fine pattern creation beyond the limit of the first resist pattern creation can be achieved.

그러나, 선행 발명에서 개시한 기술에 있어서 공정을 행하는 클린 룸의 공기 중에 존재하는 산 성분의 농도가 높아지면 개구 불량 등의 패턴 결함이 발생할 가능성이 있는 것이 확인되었다.However, in the technique disclosed in the preceding invention, it has been confirmed that a pattern defect such as an opening defect may occur when the concentration of an acid component present in the air of a clean room to be processed increases.

본원 발명은 이러한 과제에 대하여 선행 발명의 기술을 더욱 개량하고자 하는 것으로, 그 목적은 공정을 행하는 클린 룸의 공기 중에 존재하는 산 성분에 영향을 받지 않고 개구 불량 등의 패턴 결함 발생을 방지하며, 또한 가교막의 두께 (프레임 부착량)의 국소적 증가에 의한 개구 치수의 이상 등이 생기지 않는 미세 패턴 형성용 재료와 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention intends to further improve the technique of the prior invention with respect to such a problem, the object of which is to avoid the occurrence of pattern defects such as opening defects without being affected by the acid component present in the air of the clean room to perform the process, It is an object of the present invention to provide a fine pattern forming material and a method in which an abnormality in an opening dimension due to a local increase in the thickness (frame adhesion amount) of a crosslinked film does not occur.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1의 레지스트 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 마스크 패턴도.1 is a mask pattern diagram for explaining a resist pattern forming method of Embodiment 1 of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 형태 1의 레지스트 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도.Fig. 2 is a process flowchart for explaining the resist pattern forming method of Embodiment 1 of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 형태 1의 레지스트 패턴 형성 방법에서 사용되는 수용성 수지 조성물의 예를 나타내는 도면.3 shows an example of a water-soluble resin composition used in the resist pattern forming method of Embodiment 1 of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 형태 1의 레지스트 패턴 형성 방법에서 사용되는 수용성 가교제의 예를 나타내는 도면.4 is a diagram showing an example of a water-soluble crosslinking agent used in the resist pattern forming method of Embodiment 1 of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 형태 2의 레지스트 패턴 형성 방법에서 사용되는 산발생 화합물의 예를 나타내는 도면.FIG. 5 is a diagram showing an example of an acid generating compound used in the resist pattern forming method of Embodiment 2 of the present invention. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 제1 레지스트1: first resist

1a: 제1 레지스트 패턴1a: first resist pattern

2: 제2층2: second layer

2a: 제2 레지스트 패턴2a: second resist pattern

3: 반도체 기판 (반도체 기재)3: semiconductor substrate (semiconductor substrate)

4: 가교층4: crosslinking layer

특허 청구의 범위 제1항의 미세 패턴의 형성 재료는 수용성 수지 1종 또는 2종 이상의 혼합물, 또는 상기 수용성 수지 2종 이상으로 이루어지는 공중합물을 주성분으로 하고, 소정량의 약산을 첨가하여 이루어지며, 용매로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산을 공급하는 제1 레지스트 패턴상에 형성되며, 상기 제1 레지스트 패턴으로부터의 산에 의해 상기 제1 레지스트 패턴에 접하는 부분에서 가교 반응을 일으킴으로써 가교막을 형성하고, 비가교 부분은 현상액으로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 것이다.The fine-pattern forming material of claim 1 is composed of one or more mixtures of water-soluble resins, or a copolymer composed of two or more water-soluble resins as a main component, and a predetermined amount of weak acid is added to the solvent. It is dissolved in water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent, and is formed on a first resist pattern for supplying an acid, and a crosslinking reaction is performed at a portion in contact with the first resist pattern by an acid from the first resist pattern. By forming a crosslinked film, the non-crosslinked portion is removed by water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a developing solution.

또한, 수용성 가교제 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 주성분으로 하고, 소정량의 약산을 첨가하여 이루어지며 용매로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산을 공급하는 제1 레지스트 패턴상에 형성되며, 상기 제1 레지스트 패턴으로부터의 산에 의해 상기 제1 레지스트 패턴에 접하는 부분에서 가교 반응을 일으킴으로써 가교막을 형성하고, 비가교 부분은 현상액으로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 것이다.The first resist pattern is composed of one or two or more water-soluble crosslinking agents as a main component, and is added by adding a predetermined amount of weak acid and dissolved in water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a solvent and supplying an acid. And a crosslinking reaction at a portion in contact with the first resist pattern by an acid from the first resist pattern to form a crosslinking film, wherein the non-crosslinking portion is used as a developer in water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. It is characterized by being removed by.

또한, 수용성 수지 1종 또는 2종 이상과 수용성 가교제 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 주성분으로 하고, 소정량의 약산을 첨가하여 이루어지며 용매로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산을 공급하는 제1 레지스트 패턴상에 형성되며, 상기 제1 레지스트 패턴으로부터의 산에 의해 상기 제1 레지스트 패턴에 접하는 부분에서 가교 반응을 일으킴으로써 가교막을 형성하고, 비가교 부분은 현상액으로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, it is made by adding one or two or more types of water-soluble resins, and one or two or more types of water-soluble crosslinking agents as a main component, adding a predetermined amount of weak acid, and dissolving it in water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a solvent, It is formed on a first resist pattern for supplying an acid, and a crosslinking reaction is formed at a portion in contact with the first resist pattern by an acid from the first resist pattern, thereby forming a crosslinking film, and the non-crosslinking portion is water or a developer. It is characterized in that it is removed by a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent.

또한, 상기 약산으로 pH 3 이상의 약산을 적당량 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the weak acid is characterized by using an appropriate amount of a weak acid of pH 3 or more.

또한, 상기 약산으로 아세트산 등의 알킬카르복실산계, 벤조산 등의 방향족 카르복실산계 산을 사용한 것을 특징으로 한다.Moreover, it is characterized by using the aromatic carboxylic acid type, such as alkylcarboxylic acid type, such as acetic acid, and benzoic acid, as said weak acid.

특허 청구의 범위 제2항의 미세 패턴의 형성 재료는 수용성 수지 1종 또는 2종 이상의 혼합물, 또는 상기 수용성 수지 2종 이상으로 이루어지는 공중합물을 주성분으로 하고, 열 분해로 산을 발생시키는 화합물을 첨가하여 이루어지며, 용매로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산을 공급하는 제1 레지스트 패턴상에 형성되며, 상기 제1 레지스트 패턴으로부터의 산에 의해 상기 제1 레지스트 패턴에 접하는 부분에서 가교 반응을 일으킴으로써 가교막을 형성하고, 비가교 부분은 현상액으로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 것이다.The fine-pattern forming material of claim 2 is composed of a water-soluble resin or a mixture of two or more kinds, or a copolymer composed of two or more water-soluble resins as a main component, and a compound which generates an acid by thermal decomposition is added. A portion formed of a first resist pattern which is dissolved in water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a solvent, and supplies an acid, and is in contact with the first resist pattern by an acid from the first resist pattern A crosslinking film is formed by causing a crosslinking reaction at, and the non-crosslinking portion is removed by water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a developing solution.

또한, 수용성 가교제 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 주성분으로 하고, 열 분해로 산을 발생시키는 화합물을 첨가하여 이루어지며, 용매로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산을 공급하는 제1 레지스트 패턴상에 형성되며, 상기 제1 레지스트 패턴으로부터의 산에 의해 상기 제1 레지스트 패턴에 접하는 부분에서 가교 반응을 일으킴으로써 가교막을 형성하고, 비가교 부분은 현상액으로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 의해 제거되는 것을 특징으로 한다.It is also made by adding one or two or more kinds of water-soluble crosslinking agents as a main component and adding a compound that generates an acid by thermal decomposition, and dissolving it in water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a solvent, and supplying an acid. It is formed on the first resist pattern, and a crosslinking reaction is formed in a portion in contact with the first resist pattern by an acid from the first resist pattern to form a crosslinking film, and the non-crosslinking portion is water or water-soluble organic as a developer. Characterized in that the solvent is removed by a mixed solvent.

또한, 수용성 수지 1종 또는 2종 이상과 수용성 가교제 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 주성분으로 하고, 열 분해로 산을 발생시키는 화합물을 첨가하여 이루어지며, 용매로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산을 공급하는 제1 레지스트 패턴상에 형성되며, 상기 제1 레지스트 패턴으로부터의 산에 의해 상기 제1 레지스트 패턴에 접하는 부분에서 가교 반응을 일으킴으로써 가교막을 형성하고, 비가교 부분은 현상액으로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 의해 제거되는 것을 특징으로 한다.Moreover, it is made by adding the compound which produces | generates an acid by thermal decomposition as a main component, and mixes 1 type (s) or 2 or more types of water-soluble resin, 1 type (s) or 2 or more types of water-soluble crosslinking agent, and mixes water or water and a water-soluble organic solvent as a solvent It is formed on a first resist pattern which dissolves in a solvent and supplies an acid, and forms a crosslinking film by causing a crosslinking reaction in a part which contacts the first resist pattern by an acid from the first resist pattern, and a non-crosslinking part. The silver developer is characterized by being removed by water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent.

또한, 상기 열 분해로 산을 발생시키는 화합물로 산을 발생시키는 카운터 음이온을 포함하는 디아조늄염을 사용한 것을 특징으로 한다.In addition, a diazonium salt containing a counter anion that generates an acid is used as a compound that generates an acid by thermal decomposition.

또한, 카운터 음이온으로서 알킬술폰산계, 방향족 술폰산계의 음이온을 사용한 것을 특징으로 한다.Moreover, it is characterized by using the anion of an alkyl sulfonic acid type and aromatic sulfonic acid type as a counter anion.

특허 청구의 범위 제3항의 미세 패턴의 형성 재료는 주쇄에 에틸렌 구조를 갖는 수용성 고분자와 산 촉매하에서 가교 반응을 일으키는 알콕시메틸렌아미노기를 갖는 가교제의 2성분을 주성분으로 하여 구성되고, 소정량의 약산을 첨가하여이루어지며, 순수한 물 또는 순수한 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산이 공급되었을 때 가교막을 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.The material for forming the fine pattern of claim 3 is composed mainly of two components of a water-soluble polymer having an ethylene structure in the main chain and a crosslinking agent having an alkoxymethyleneamino group which causes a crosslinking reaction under an acid catalyst. And is dissolved in pure water or a mixed solvent of pure water and a water-soluble organic solvent, and forms a crosslinked film when an acid is supplied.

또한, 주쇄에 에틸렌 구조를 갖는 수용성 고분자와 산 촉매하에서 가교 반응을 일으키는 알콕시메틸렌아미노기를 갖는 가교제의 2성분을 주성분으로 하여 구성되고, 열 분해로 산을 발생시키는 화합물을 첨가하여 이루어지며, 순수한 물 또는 순수한 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산이 공급되었을 때 가교막을 형성하는 것을 특징으로 한다.Moreover, it consists of two components of the water-soluble polymer which has an ethylene structure in a principal chain, and the crosslinking agent which has the alkoxy methyleneamino group which produces a crosslinking reaction under an acid catalyst, and is made by adding the compound which produces | generates an acid by thermal decomposition, and is pure water Or dissolved in a mixed solvent of pure water and a water-soluble organic solvent to form a crosslinked film when acid is supplied.

또한, 상기 수용성 고분자로 폴리비닐아세탈, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌이민, 폴리에틸렌옥시드, 폴리비닐아민, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드를 단독 또는 2종 이상을 혼합한 것을 사용한다.As the water-soluble polymer, polyvinyl acetal, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine, polyethylene oxide, polyvinylamine, polyacrylic acid and polyacrylamide may be used alone or in combination of two or more thereof.

또한, 상기 가교제로 멜라민 유도체, 요소 유도체를 골격으로 하는 알콕시메틸렌아미노기를 갖는 가교제를 단독으로 또는 혼합한 것을 사용한다.As the crosslinking agent, one or a crosslinking agent having an alkoxymethyleneamino group having a melamine derivative and a urea derivative as a skeleton is used.

또한, 본 발명의 반도체 장치의 제조 방법은 제1 레지스트에 의해 반도체 기판상에 산을 공급할 수 있는 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정, 상기 제1 레지스트 패턴상에 특허 청구의 범위 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재한 미세 패턴의 형성 재료에 의해 제2층을 형성하는 공정, 상기 제1 레지스트 패턴으로부터의 산의 공급에 의해 상기 제2층의 상기 제1 레지스트 패턴에 접하는 부분에 가교막을 형성하는 처리 공정, 상기 제2층의 비가교 부분을 박리하고 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정 및 이 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반도체 기판을 에칭하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention comprises the steps of forming a first resist pattern capable of supplying an acid on a semiconductor substrate by a first resist, and claim 1 to claim 1 on the first resist pattern. A step of forming a second layer with the fine pattern forming material according to any one of claims 3 to a portion in contact with the first resist pattern of the second layer by supply of an acid from the first resist pattern. A process of forming a crosslinked film, a process of removing a non-crosslinked portion of the second layer to form a second resist pattern, and a process of etching the semiconductor substrate using the second resist pattern as a mask. .

<발명의 실시 형태><Embodiment of the invention>

실시 형태 1Embodiment 1

도 1은 본 발명에서 대상으로 하는 미세 분리된 레지스트 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴의 예를 나타내는 도면이고, 도 1(a)는 미세 홀의 마스크 패턴 (100), 도 1(b)는 미세 스페이스의 마스크 패턴 (200), 도 1(c)는 고립적으로 남은 패턴 (300)을 나타낸다. 도 2는 본 발명의 실시 형태 1의 미세 분리 레지스트 패턴의 형성 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.1 is a view showing an example of a mask pattern for forming a finely separated resist pattern of the present invention, Figure 1 (a) is a mask pattern 100 of a micro hole, Figure 1 (b) is a The mask pattern 200 and FIG. 1C show the pattern 300 remaining isolated. 2 is a process flowchart for explaining a method for forming a fine separation resist pattern according to the first embodiment of the present invention.

우선, 도 1 및 도 2를 참조하면서 본 실시 형태의 미세 분리 레지스트 패턴의 형성 방법 및 이것을 이용한 반도체 장치의 제조 방법을 설명한다.First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the formation method of the fine-separation resist pattern of this embodiment, and the manufacturing method of the semiconductor device using the same are demonstrated.

우선, 도 2(a)에 나타낸 바와 같이 반도체 기판 (반도체 웨이퍼) (3)에 산을 공급할 수 있는 제1 레지스트 (1)을 도포한다(예를 들면, 두께 0.7 내지 1.0 μm 정도). 이 제1 레지스트 (1)의 재료 및 그 산을 공급하는 기구에는 여러가지의 것을 사용할 수 있다. 상세한 것은 후술한다.First, as shown to Fig.2 (a), the 1st resist 1 which can supply an acid to the semiconductor substrate (semiconductor wafer) 3 is apply | coated (for example, about 0.7-1.0 micrometer in thickness). Various things can be used for the material of this 1st resist 1, and the mechanism which supplies the acid. Details will be described later.

이 제1 레지스트 (1)은 반도체 기판 (3)상에 스핀 코팅 등에 의해 도포하고, 이어서 프리 베이킹 (70 내지 110 ℃에서 1분 정도의 열 처리)을 실시하여 제1 레지스트 (1) 중의 용제를 증발시킨다.This first resist 1 is applied onto the semiconductor substrate 3 by spin coating or the like, followed by prebaking (heat treatment at about 70 to 110 ° C. for about 1 minute) to remove the solvent in the first resist 1. Evaporate.

이어서, 제1 레지스트 패턴 (바탕 레지스트 패턴)을 형성하기 위하여 g선, i선 또는 딥-UV (Deep-UV), KrF 엑시머, ArF 엑시머, EB (전자선), X-ray 등, 도포한 제1 레지스트 (1)의 감도 파장에 대응하는 광원을 사용하고, 도 1에 나타낸 패턴을 포함하는 마스크를 사용하여 투영 노광한다.Subsequently, in order to form a first resist pattern (base resist pattern), a coated first line such as g line, i line or deep-UV (Deep-UV), KrF excimer, ArF excimer, EB (electron beam), X-ray, etc. Projection exposure is performed using the light source corresponding to the sensitivity wavelength of the resist 1 using the mask containing the pattern shown in FIG.

제1 레지스트 (1)의 노광을 행한 후, 필요에 따라 PEB (노광후 가열)을 행하여(예를 들면, PEB 온도: 50 내지 130 ℃) 레지스트 (1)의 해상도를 향상시킨다.After exposing the first resist 1, PEB (post-exposure heating) is performed as necessary (for example, PEB temperature: 50 to 130 ° C.) to improve the resolution of the resist 1.

이어서, TMAH (테트라메틸암모늄히드록시드) 등의 약 0.05 내지 3.0 wt%의 알칼리 수용액을 사용하여 현상한다. 도 2(b)는 이렇게 형성된 제1 레지스트 패턴 (1a) (바탕 레지스트 패턴)을 나타낸다.It is then developed using about 0.05 to 3.0 wt% of aqueous alkali solution, such as TMAH (tetramethylammonium hydroxide). 2B shows the thus formed first resist pattern 1a (base resist pattern).

현상 처리를 행한 후, 필요에 따라 현상 후 베이킹을 행하는 경우도 있다(예를 들어, 베이킹 온도는 60 내지 120 ℃에서 60초 정도). 이 열 처리는 다음 믹싱 반응에 영향을 주기 때문에 사용하는 제1 레지스트, 또는 제2 레지스트 재료와 함께 적절한 온도로 설정하는 것이 바람직하다.After development, baking may be performed after development as needed (for example, baking temperature is about 60 second at 60-120 degreeC). Since this heat treatment affects the next mixing reaction, it is preferable to set the temperature at an appropriate temperature together with the first resist or the second resist material to be used.

이상은 산을 공급할 수 있는 제1 레지스트 (1)을 사용한다는 점을 별도로 하면 공정으로서는 일반적인 레지스트 공정에 의한 레지스트 패턴의 형성과 동일하다.The above process is the same as that of formation of the resist pattern by a general resist process except that the 1st resist 1 which can supply an acid is used.

이어서, 도 2(c)에 나타낸 바와 같이 반도체 기판 (3)상에 산의 존재에 의해 가교하는 가교성 재료를 주성분으로 하고, 레지스트 (1)이 용해되지 않는 용제에 용해된 미세 패턴의 형성 재료에 의해 제2층 (2)를 도포한다. 이 제2층 (2)의 재료 (미세 패턴의 형성 재료)에 대해서는 후에 상세히 설명한다.Subsequently, as shown in Fig. 2 (c), the crosslinking material crosslinked by the presence of an acid on the semiconductor substrate 3 is mainly composed of a fine pattern forming material dissolved in a solvent in which the resist 1 is not dissolved. The 2nd layer 2 is apply | coated by this. The material (material of fine pattern formation) of this 2nd layer 2 is demonstrated in detail later.

제2층 (2)의 도포 방법은 제1 레지스트 패턴 (1a) 상에 균일하게 도포할 수 있으면 특히 한정되지 않으며, 스프레이에 의한 도포, 회전 도포, 또는 제2층의 재료 용액 중에 침지 (딥핑)함으로써 도포하는 것도 가능하다.The coating method of the second layer 2 is not particularly limited as long as it can be uniformly applied on the first resist pattern 1a, and is applied by spraying, rotating coating, or immersing in the material solution of the second layer (dipping). It is also possible to apply | coat by making it apply.

이어서, 제2층 (2)의 도포 후, 필요에 따라 이것을 프리 베이킹한다(예를 들면, 85 ℃에서 60초 정도).Next, after application | coating of the 2nd layer 2, this is prebaked as needed (for example, about 85 second at 85 degreeC).

이어서, 도 2(d)에 나타낸 바와 같이 반도체 기판 (1)에 형성된 제1 레지스트 패턴 (1a)와 이 위에 형성된 제2층 (2)를 가열 처리 (믹싱 베이킹, 이하 필요에 따라 MB라고 약칭함. 가열 온도는 예를 들면 85 ℃ 내지 150 ℃)하고, 제1 레지스트 패턴 (1a)에서 산의 확산을 촉진시켜 제2층 (2)로 공급하고, 제2층 (2)와 제1 레지스트 패턴 (1a)의 계면에 있어서 가교 반응을 일으킨다. 이 경우의 믹싱 베이킹 온도/시간은 예를 들면 85 ℃ 내지 150 ℃/60 내지 120 초이고, 사용하는 레지스트 재료의 종류, 필요로 하는 반응층의 두께에 의해 최적인 조건으로 설정하면 된다.Subsequently, as shown in Fig. 2 (d), the first resist pattern 1a formed on the semiconductor substrate 1 and the second layer 2 formed thereon are heat treated (mixed baking, hereinafter abbreviated as MB if necessary). The heating temperature is, for example, 85 ° C. to 150 ° C.), and the diffusion of acid is promoted in the first resist pattern 1a to be supplied to the second layer 2, and the second layer 2 and the first resist pattern are provided. A crosslinking reaction occurs at the interface of (1a). The mixing baking temperature / time in this case is 85 to 150 degreeC / 60 to 120 second, for example, and what is necessary is just to set it to the optimal conditions by the kind of resist material to be used and the thickness of the reaction layer which are needed.

이 믹싱 베이킹에 의해 가교 반응을 일으킨 가교층 (4)가 제1 레지스트 패턴 (1a)를 피복하도록 제2층 (2) 중에 형성된다.The crosslinking layer 4 which caused the crosslinking reaction by this mixing baking is formed in the 2nd layer 2 so that the 1st resist pattern 1a may be coat | covered.

이어서, 도 2(e)에 나타낸 바와 같이 물, 또는 TMAH 등의 알칼리 수용액의 현상액을 사용하여 가교하지 않은 제2층 (2)를 현상 박리하고 제2의 레지스트 패턴 (2a)를 형성한다. 이상의 처리에 의해, 홀 패턴의 홀 내경, 또는 라인 패턴의 분리폭을 축소하고, 또한 고립적으로 남은 패턴의 면적을 확대한 레지스트 패턴을 얻을 수 있게 된다.Next, as shown in Fig. 2E, the second layer 2, which is not crosslinked, is developed and peeled off using a developer of an aqueous alkali solution such as water or TMAH to form a second resist pattern 2a. Through the above processing, it is possible to obtain a resist pattern in which the hole inner diameter of the hole pattern or the separation width of the line pattern is reduced and the area of the remaining pattern is enlarged in isolation.

이어서, 제1 레지스트 (1)의 재료와 그 산의 공급 방법에 대하여 설명한다.Next, the material of the 1st resist 1 and the acid supply method are demonstrated.

제1의 예는 제1 레지스트 중에 공정 중에서 잔존한 미량의 산을 사용할 수 있는 경우로, 특히 산의 첨가 또는 산발생 재료를 첨가하지 않고 잔존하는 산을 가열 등의 수단에 의해 이동시키는 경우이다.The first example is a case where a small amount of acid remaining in the process can be used in the first resist, and in particular, a case in which the remaining acid is moved by means of heating or the like without addition of an acid or an acid generating material.

제2의 예는 제1 레지스트의 재료로 내부에 약간의 산성 물질을 함유시키는 경우이다. 이 경우, 노광 등에 의해 산을 발생시킬 필요가 없으며, 레지스트 재료 자체에 산을 포함하도록 조정되며 열 처리에 의해 그 산을 확산시켜 가교시킨다. 이 경우의 산으로서는, 예를 들면 카르복실산계 저분자산 등이 바람직하지만, 레지스트 용액에 혼합하는 것이 가능하다면 특히 한정되지는 않는다.The second example is a case where some acidic substance is contained inside as the material of the first resist. In this case, it is not necessary to generate an acid by exposure or the like, and it is adjusted to include an acid in the resist material itself, and the acid is diffused and crosslinked by heat treatment. As the acid in this case, for example, a carboxylic acid-based low molecular weight or the like is preferable, but it is not particularly limited as long as it can be mixed in the resist solution.

제3의 예는 적당한 가열 처리에 의해 내부에 산을 발생하는 기구를 갖도록 하는 경우이다. 이 경우, 노광 등에 의해 산을 발생시키지 않고 가열 처리만으로 가교 반응을 실현할 수 있다.The third example is a case of having a mechanism for generating an acid therein by suitable heat treatment. In this case, a crosslinking reaction can be implemented only by heat processing, without generating an acid by exposure or the like.

제4의 예는 가열 처리 대신에 노광에 의해 산을 발생시키는 경우이다.The fourth example is a case where acid is generated by exposure instead of heat treatment.

예를 들어, 화학 증폭형 레지스트에서는 광이나 전자선, X선 등에 의한 산 촉매의 생성 반응이 일어나며, 생성된 산의 촉매에 의해 야기되는 증폭 반응을 이용한다.For example, in the chemically amplified resist, a reaction of generating an acid catalyst by light, electron beam, X-ray or the like occurs, and an amplification reaction caused by the generated acid catalyst is used.

이 경우, 제2 레지스트 (2)의 도포 후, 노광하여 제1 레지스트 패턴 중에 산을 발생시킬 수 있다.In this case, after application | coating of the 2nd resist 2, it can expose and generate an acid in a 1st resist pattern.

또한, 노광에 의한 방법에 따르면, 적당한 노광 마스크를 사용함으로써 제1 레지스트 패턴을 선택적으로 노광하고, 노광 부분과 비노광 부분을 구별하여 가교하는 영역과 가교하지 않는 영역을 형성할 수 있다.In addition, according to the exposure method, by using an appropriate exposure mask, it is possible to selectively expose the first resist pattern, to form an area that does not crosslink with an area for distinguishing and exposing the exposed part and the non-exposed part.

또한, 이 선택적 노광은 전자선을 조사하여 행할 수도 있다.In addition, this selective exposure can also be performed by irradiating an electron beam.

제5의 예로서는 제1 레지스트 패턴을 형성한 후, 그 표면을 산성 액체 또는 산성 가스에 의해 표면 처리해 두고, 다음 공정에서의 열 처리에 의해 산을 확산시켜 가교하도록 할 수도 있다.As a 5th example, after forming a 1st resist pattern, the surface may be surface-treated with an acidic liquid or an acidic gas, and an acid may be diffused and bridge | crosslinked by the heat processing in a next process.

또한, 제1 레지스트 (1)의 재료는 산을 공급할 수 있는 것이면 포지티브형, 네가티브형 레지스트 중 어느 하나일 수 있다.In addition, the material of the first resist 1 may be any of a positive type and a negative type resist as long as it can supply an acid.

구체예로는, 예를 들면 노볼락 수지, 나프토퀴논디아지드계 감광제의 혼합물로부터 구성되는 포지티브형 레지스트 등을 들 수 있다.As a specific example, the positive resist etc. which are comprised from the mixture of a novolak resin and a naphthoquinone diazide type photosensitive agent are mentioned, for example.

또한, 산을 발생하는 기구를 이용한 화학 증폭형 레지스트의 적용도 가능하다.It is also possible to apply a chemically amplified resist using a mechanism for generating an acid.

이어서, 제2층 (2)에 사용되는 재료 (미세 패턴의 형성 재료)에 대하여 설명한다.Next, the material (forming material of a fine pattern) used for the 2nd layer 2 is demonstrated.

제2층 (2)의 재료로서는 주성분으로 가교성의 수용성 수지 단독, 또는 이들 2종류 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 수용성 가교제 단독, 또는 이들 2종류 이상의 혼합물이 사용된다. 또한, 이들 수용성 수지와 수용성 가교제의 혼합물이 사용된다.As the material of the second layer 2, a crosslinkable water-soluble resin alone or a mixture of two or more thereof can be used as the main component. In addition, a water-soluble crosslinking agent alone or a mixture of two or more thereof is used. In addition, a mixture of these water-soluble resins and water-soluble crosslinking agents is used.

그리고, 본 발명에서는 이들 주성분의 재료에 적당한 약산을 첨가한다. 적당량의 약산을 첨가하는 목적은 공정 실시 중 주위의 분위기, 즉 클린 룸의 공기 중에 포함되는 산에 의해 제2층의 재료가 악영향을 받아 패턴 결함, 프레임 형성 이상 (가교막의 형성막 두께의 이상) 등이 발생할 가능성을 방지하기 위해서이다. 즉, 환경 내성을 향상시키기 위해서이다.In the present invention, an appropriate weak acid is added to the material of these main components. The purpose of adding an appropriate amount of weak acid is that the material of the second layer is adversely affected by the ambient atmosphere, that is, the acid contained in the air of the clean room, and the pattern defects, the frame formation abnormality (the abnormality in the thickness of the crosslinked film) This is to prevent the possibility of such occurrences. That is, to improve environmental tolerance.

약산 첨가의 작용은 이하와 같이 생각할 수 있다. 일반적으로 산성으로부터의 pH를 갖는 막은 공기 중의 새로운 산을 흡수하기 어렵다. 이는 산이 이미 존재하기 때문에 공기 중의 떠도는 산 농도보다도 막측 쪽이 농도 평형에 근접하여 새로운 산이 용해되기 어려운 상태가 되기 때문이다.The action of the weak acid addition can be considered as follows. In general, membranes with a pH from acidity are difficult to absorb new acids in the air. This is because, since the acid already exists, the side of the membrane is closer to the concentration equilibrium than the floating acid concentration in the air, so that new acid is difficult to dissolve.

제2층 (2)의 재료에 첨가하는 산은 pH 3 이상의 약산으로 할 수 있으며 이것을 적당량 사용한다. 가능한 한 약산이 바람직하다. 그 농도는 제2층 (2)의 재료 자체가 상온에서는 가교되지 않는 농도로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2층 (2)의 재료 전체에 대하여 500 ppm 정도의 농도로 한다. 이에 따라, 제2층 (2)의 재료의 보존 안정성을 확보할 수 있다.The acid added to the material of the second layer 2 may be a weak acid having a pH of 3 or more, and an appropriate amount thereof is used. A weak acid is preferred if possible. It is preferable to make the concentration into the density | concentration which the material itself of the 2nd layer 2 does not crosslink at normal temperature. For example, the concentration is about 500 ppm with respect to the entire material of the second layer 2. Thereby, the storage stability of the material of the 2nd layer 2 can be ensured.

제2층 (2)의 재료에 첨가하는 산의 구체예로서는, 바람직한 것으로서 아세트산 등의 알킬카르복실산계, 벤조산 등의 방향족 카르복실산계 중 어느 하나, 또는 두가지 모두를 사용한다.As a specific example of the acid added to the material of the 2nd layer 2, either or both of alkylcarboxylic acid systems, such as acetic acid, and aromatic carboxylic acid systems, such as benzoic acid, are used as a preferable thing.

상기한 제2층 (2)의 재료 (미세 패턴의 형성 재료)는 물 (예를 들면 순수한 물) 또는 물 (예를 들면 순수한 물)과 수용성 유기 용매의 혼합 용매를 용매로서 용해하는 것이다. 그리고, 산을 공급하는 제1 레지스트 패턴상에 형성되고, 제1 레지스트 패턴으로부터의 산에 의해 상기 제1 레지스트 패턴에 접하는 부분에서 가교 반응을 일으킴으로써 가교막을 형성한다. 또한, 그 비가교 부분은 현상액으로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 의해 제거된다.The material of the above-mentioned second layer 2 (material of fine pattern formation) dissolves water (for example, pure water) or a mixed solvent of water (for example, pure water) and a water-soluble organic solvent as a solvent. Then, a crosslinked film is formed on the first resist pattern which supplies an acid, and a crosslinking reaction occurs at a portion in contact with the first resist pattern by an acid from the first resist pattern. In addition, the non-crosslinked portion is removed by water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a developing solution.

또한, 제2층 (2)의 재료의 주성분으로서 상기한 혼합물을 사용하는 경우, 이들 재료의 조성은 적용하는 제1 레지스트 재료, 또는 설정한 반응 조건 등에 따라 최적의 조성을 설정할 수 있으면 되고, 특히 한정되는 것은 아니다.In addition, when using the above-mentioned mixture as a main component of the material of the 2nd layer 2, the composition of these materials should just be able to set the optimal composition according to the applied 1st resist material, the set reaction conditions, etc., and it is especially limited. It doesn't happen.

제2층 (2)의 재료로 사용되는 수용성 수지 조성물의 구체예로서는, 도 3에나타낸 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌이민, 폴리에틸렌옥시드, 스티렌-말레산 공중합체, 폴리비닐아민 수지, 폴리알릴아민, 옥사졸린기 함유 수용성 수지, 수용성 멜라민 수지, 수용성 요소 수지, 알키드 수지, 술폰아미드 수지 등을 유효하게 적용할 수 있으며, 또한 산성 성분의 존재하에 가교 반응을 일으키는 조성물, 또는 가교 반응을 일으키지 않는 경우에는 수용성 가교제와 혼합이 가능한 조성물이라면 특히 한정되지 않는다. 또한, 이들을 단독으로 사용하거나 혼합물로서 사용하거나 모두 유효하다.Specific examples of the water-soluble resin composition used as the material of the second layer 2 include polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinyl acetal, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine, polyethylene oxide, Styrene-maleic acid copolymer, polyvinylamine resin, polyallylamine, oxazoline group-containing water-soluble resin, water-soluble melamine resin, water-soluble urea resin, alkyd resin, sulfonamide resin and the like can be effectively applied. It will not specifically limit, if it is a composition which crosslinks reaction in presence or a composition which can mix with a water-soluble crosslinking agent when a crosslinking reaction does not arise. Moreover, these are used alone or as a mixture, or both are effective.

이들 수용성 수지는 1종류, 또는 2종류 이상의 혼합물로서 사용할 수도 있고, 바탕의 제1 레지스트 (1)과의 반응량, 반응 조건 등에 의해 적절하게 조정할 수도 있다.These water-soluble resins may be used as one kind or as a mixture of two or more kinds, and may be appropriately adjusted according to the reaction amount, reaction conditions, and the like with the underlying first resist 1.

또한, 이들 수용성 수지는 물에 대한 용해성을 향상시킬 목적으로 염산염 등의 염으로서 사용할 수도 있다.Moreover, these water-soluble resins can also be used as salts, such as hydrochloride, in order to improve the solubility to water.

이어서, 제2층 (2)의 재료에 사용할 수 있는 수용성 가교제로는 구체적으로 도 4에 나타낸 요소, 알콕시메틸렌요소, N-알콕시메틸렌요소, 에틸렌요소, 에틸렌요소 카르복실산 등의 요소계 가교제, 멜라민, 알콕시메틸렌멜라민 등의 멜라민계 가교제, 벤조구아나민, 글리콜우릴 등의 아미노계 가교제 등을 사용할 수 있다. 그러나, 아미노계 가교제로 특히 한정되는 것은 아니며, 산에 의해 가교를 일으키는 수용성 가교제라면 특히 한정되지 않는다.Subsequently, examples of the water-soluble crosslinking agent that can be used for the material of the second layer 2 include urea-based crosslinking agents such as urea, alkoxymethylene urea, N-alkoxymethylene urea, ethylene urea and ethylene urea carboxylic acid, Melamine crosslinking agents, such as melamine and alkoxymethylene melamine, amino crosslinking agents, such as benzoguanamine and glycoluril, etc. can be used. However, it is not specifically limited to an amino crosslinking agent, and if it is a water-soluble crosslinking agent which crosslinks by an acid, it will not specifically limit.

또한, 제2층 (2)의 재료로 사용되는 구체적인 수용성 레지스트 재료로서는상술한 바와 같은 수용성 수지 단독 또는 혼합물에, 마찬가지로 상술한 바와 같은 수용성 가교제 단독 또는 혼합물을 서로 혼합하여 사용하는 것도 유효하다.In addition, as a specific water-soluble resist material used as the material of the second layer 2, it is also effective to mix the water-soluble crosslinking agent alone or a mixture as described above in the water-soluble resin alone or a mixture as described above.

예를 들면, 구체적으로는 제2층 (2)의 재료로서 수용성 수지 조성물로서는 폴리비닐아세탈 수지를 사용하고, 수용성 가교제로는 메톡시메틸올멜라민, 또는 에틸렌요소 등을 혼합하여 사용하는 것 등을 들 수 있다. 이 경우, 수용성이 높기 때문에 혼합 용액의 보존 안정성이 우수하다.For example, specifically, polyvinyl acetal resin is used as a water-soluble resin composition as a material of the 2nd layer 2, A mixture of methoxymethylol melamine, ethylene urea, etc. is used as a water-soluble crosslinking agent, etc. Can be mentioned. In this case, since water solubility is high, the storage stability of the mixed solution is excellent.

또한, 제2층 (2)에 적용되는 재료는 수용성 또는 제1 레지스트 패턴을 용해하지 않는 수용성 용매에 가용이고, 동시에 산 성분의 존재하에서 가교 반응을 일으키는 재료라면 특히 한정되지 않는다.The material applied to the second layer 2 is not particularly limited as long as it is a material that is soluble in a water-soluble solvent that does not dissolve the water-soluble or first resist pattern and at the same time causes a crosslinking reaction in the presence of an acid component.

또한, 제1 레지스트 패턴 (1a)에 대한 재노광에 의해 산을 발생시키지 않고 가열 처리만으로 가교 반응을 실현할 수 있는 것은 앞서 설명한 바와 같지만, 이 경우에는 제2층 (2)의 재료로 반응성이 높은 적당한 재료를 선택하여 적당한 가열 처리 (예를 들면, 85 ℃ 내지 150 ℃)를 행하는 것이 바람직하다.Incidentally, as described above, the crosslinking reaction can be realized only by heat treatment without generating an acid by re-exposure of the first resist pattern 1a, but in this case, the material of the second layer 2 is highly reactive. It is preferable to select a suitable material and to perform a suitable heat treatment (for example, 85 to 150 degreeC).

이 경우, 예를 들면 구체적으로는 제2층 (2)의 재료로서 폴리비닐아세탈 수지와 에틸렌 요소의 혼합물, 폴리비닐알코올과 에틸렌요소의 혼합물, 또는 이들을 적당한 비율로 혼합한 수용성 재료 조성물을 사용하는 것이 유효하다.In this case, for example, specifically, a mixture of polyvinyl acetal resin and ethylene urea, a mixture of polyvinyl alcohol and ethylene urea, or a water-soluble material composition in which these are mixed at an appropriate ratio is used as the material of the second layer (2). Is valid.

또한, 상기에서 설명한 미세 패턴의 형성 재료를 별도의 관점에서 다음과 같이 설명할 수 있다.In addition, the formation material of the fine pattern mentioned above can be demonstrated as follows from a separate viewpoint.

즉, 미세 패턴의 형성 재료로서 적합한 것의 예로는, 주쇄에 에틸렌 구조를 갖는 수용성 수지와 산 촉매하에서 가교 반응을 일으키는 알콕시메틸렌아미노기를갖는 가교제의 2성분을 주성분으로 하여 구성되고, 소정량의 약산을 첨가하여 이루어지며 순수한 물 또는 순수한 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산이 공급되었을 때 가교막을 형성하는 것이다.That is, examples of suitable materials for forming fine patterns include, as a main component, two components of a water-soluble resin having an ethylene structure in the main chain and a crosslinking agent having an alkoxymethyleneamino group which causes a crosslinking reaction under an acid catalyst. It is made by addition and dissolved in pure water or a mixed solvent of pure water and a water-soluble organic solvent, and forms a crosslinked film when an acid is supplied.

또한, 미세 패턴의 형성 재료로서 적합한 것의 예로는, 주쇄에 에틸렌 구조를 갖는 수용성 고분자와 산 촉매하에서 가교 반응을 일으키는 알콕시메틸렌아미노기를 갖는 가교제의 2성분을 주성분으로 하여 구성되고, 열 분해로 산을 발생시키는 화합물을 첨가하여 이루어지며 순수한 물 또는 순수한 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산이 공급되었을 때 가교막을 형성하는 것이다.Examples of suitable materials for forming fine patterns include, as a main component, two components of a water-soluble polymer having an ethylene structure in its main chain and a crosslinking agent having an alkoxymethyleneamino group which causes a crosslinking reaction under an acid catalyst. It is made by adding the compound to generate | occur | produce, melt | dissolving in pure water or the mixed solvent of pure water and a water-soluble organic solvent, and when an acid is supplied, it forms a crosslinked film.

그리고, 이 경우 수용성 고분자로 폴리비닐아세탈, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌이민, 폴리에틸렌옥시드, 폴리비닐아민, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드를 단독으로 또는 2종 이상을 혼합한 것을 사용한다.In this case, polyvinyl acetal, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine, polyethylene oxide, polyvinylamine, polyacrylic acid, polyacrylamide, or a mixture of two or more kinds thereof is used as the water-soluble polymer. do.

또한, 가교제로 멜라민 유도체, 요소 유도체를 골격으로 하는 알콕시메틸렌아미노기를 갖는 가교제를 단독 또는 혼합한 것을 사용한다.In addition, the crosslinking agent which used alone or mixed the crosslinking agent which has an alkoxy methylene amino group which has a melamine derivative and a urea derivative as frame | skeleton is used.

또한, 제2층 (2)의 재료에 에틸렌글리콜, 글리세린, 트리에틸렌글리콜 등의 가소제를 첨가제로서 첨가할 수도 있다.Moreover, plasticizers, such as ethylene glycol, glycerin, and triethylene glycol, can also be added to the material of the 2nd layer 2 as an additive.

또한, 제2층 (2)의 재료에는 막 형성 향상을 목적으로서 계면 활성제, 예를 들면 3M사 제조의 플로레이드 (Florade), 산요 가세이사 제조의 노니폴 (Nonipole) 등의 수용성 계면 활성제를 첨가제로서 첨가할 수도 있다.In order to improve film formation, the material of the second layer 2 is a surfactant, for example, a water-soluble surfactant such as Florade manufactured by 3M, Nonipole manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., and the like. It may also be added as.

이어서, 제2층 (2)의 재료 (미세 패턴의 형성 재료)에 사용되는 용매에 대하여 설명한다.Next, the solvent used for the material (forming material of a fine pattern) of the 2nd layer 2 is demonstrated.

제2층 (2)의 재료에 사용하는 용매는 물 (예를 들면 순수한 물) 또는 물 (예를 들면 순수한 물)과 수용성 유기 용매의 혼합 용매가 적합하다.The solvent used for the material of the second layer 2 is preferably water (for example, pure water) or a mixed solvent of water (for example, pure water) and a water-soluble organic solvent.

제2층 (2)의 재료에 사용하는 용매에는 제1 레지스트의 패턴 (1a)를 용해시키지 않고 동시에 수용성 재료를 충분히 용해시키는 것이 필요한데, 이것을 충족하는 용매라면 특히 한정되지 않는다.The solvent used for the material of the second layer 2 needs to dissolve the water-soluble material at the same time without dissolving the pattern 1a of the first resist, but the solvent is not particularly limited as long as it satisfies this.

예를 들면, 제2층 (2)의 재료의 용매로는 물 (바람직한 예로서 순수한 물), 물과 IPA 등의 알코올계 용매의 혼합 용액, 또는 물과 N-메틸피롤리돈 등의 수용성 유기 용매의 혼합 용액을 사용할 수 있다.For example, as a solvent of the material of the second layer 2, water (preferably pure water), a mixed solution of water and an alcohol solvent such as IPA, or a water-soluble organic such as water and N-methylpyrrolidone Mixed solutions of solvents can be used.

물에 혼합하는 용매로서는 수용성이면 특히 한정되지 않으며, 예를 들면 에탄올, 메탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올류, γ-부티로락톤, 아세톤 등을 사용할 수 있고, 제2층 (2)에 사용하는 재료의 용해성에 맞추어 제1 레지스트 패턴 (1a)를 용해하지 않는 범위에서 혼합할 수 있다.It will not specifically limit, if it is water-soluble as a solvent mixed with water, For example, alcohol, such as ethanol, methanol, isopropyl alcohol, (gamma) -butyrolactone, acetone, etc. can be used, It is used for the 2nd layer (2). According to the solubility of a material, it can mix in the range which does not melt the 1st resist pattern 1a.

이어서, 실시 형태 1에 있어서의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.Next, the specific example in Embodiment 1 is demonstrated.

<실시예 1><Example 1>

상술한 바와 같은 제2층 (2)의 재료 (미세 패턴의 형성 재료)에 200 ppm의 아세트산을 첨가하였다.200 ppm of acetic acid was added to the material of the second layer 2 (material of fine pattern formation) as described above.

이 산 첨가 재료를 사용하여 클린 룸의 공기 중 황산 농도가 50 ppb일 때, 상술한 가교막 형성 공정을 실시하였다.When the sulfuric acid concentration in air of the clean room was 50 ppb using this acid addition material, the above-mentioned crosslinked film formation process was performed.

이제까지의 산 무첨가 재료를 사용한 것에서는 개구 불량이 2000개 발생하였지만, 산 첨가 재료를 사용한 것은 개구 불량이 전혀 발생하지 않았다.In the case of using the acid-free material so far, 2000 opening defects occurred, but in the case of using the acid addition material, no opening defects occurred at all.

이와 같이 하여 공기 중의 산 농도에 대하여 강한 미세 패턴 형성 재료를 얻을 수 있었다. 즉, 제2층 (2)의 재료 자체에 대한 산 부착을 억제하여 패턴 결함, 개구 치수 이상을 억제할 수 있었다.In this way, a strong fine pattern forming material was obtained with respect to the acid concentration in the air. That is, acid adhesion to the material itself of the second layer 2 was suppressed, and pattern defects and opening dimension abnormalities could be suppressed.

<실시예 2><Example 2>

제2층 (2)의 재료에 200 ppm의 아세트산을 첨가한 재료 A를 준비하였다.The material A which added 200 ppm of acetic acid to the material of the 2nd layer 2 was prepared.

이 비교 대상으로 제2층 (2)의 재료에 1000 ppm의 황산을 첨가한 재료 B를 준비하였다.For this comparison, material B in which 1000 ppm sulfuric acid was added to the material of the second layer 2 was prepared.

재료 A는 90일이 경과한 후에도 그 성능을 유지할 수 있었지만, 재료 B는 액 자체가 백탁되어 수지의 가교가 진행됨에 따라 이상이 발생하여 실사용이 불가능한 재료가 되었다.The material A was able to maintain its performance even after 90 days had elapsed, but the material B had a turbidity and the abnormality occurred as the crosslinking of the resin proceeded, thus making the material impossible to use in practice.

이렇게 하여 공기 중의 산 농도에 대하여 강한 미세 패턴 형성 재료를 얻을 수 있었다. 또한, 적당량의 약산을 첨가함으로써 안정된 레지스트 재료를 얻을 수 있게 되었다.In this way, a strong fine pattern formation material was obtained with respect to the acid concentration in the air. In addition, by adding an appropriate amount of weak acid, a stable resist material can be obtained.

즉, 제2층 (2)의 재료 자체에 대한 산 부착을 억제하여 패턴 결함, 개구 치수 이상을 억제할 수 있었다. 또한, pH 3 이상의 약산을 사용함으로써 산을 레지스트 재료에 첨가하더라도 재료 안정성이 손상되는 것을 피할 수 있었다.That is, acid adhesion to the material itself of the second layer 2 was suppressed, and pattern defects and opening dimension abnormalities could be suppressed. In addition, by using a weak acid having a pH of 3 or more, it was possible to avoid impairing the material stability even if the acid was added to the resist material.

실시 형태 2Embodiment 2

이하에, 본 발명의 실시 형태 2에 대하여 설명한다. 이 실시 형태 2는 제2 레지스트를 형성하는 재료에 관한 것으로, 가교막 형성의 흐름은 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일하다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, Embodiment 2 of this invention is described. This Embodiment 2 relates to the material for forming the second resist, and the flow of the crosslinked film formation is the same as that described in Embodiment 1.

이 실시 형태 2에서는 제2층 (2)에 사용하는 재료 (미세 패턴의 형성 재료)의 주성분은 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일하다. 그리고, 그 주성분으로서의 재료에 열 분해로 산을 발생시키는 화합물을 첨가한다. 즉, 제2층 (2)의 재료에 첨가하는 화합물을 열 분해로 산을 발생시키는 것으로 하여 상온에서의 보존 안정성을 확보하였다.In this Embodiment 2, the main component of the material (fine pattern formation material) used for the 2nd layer 2 is the same as that of what was demonstrated in Embodiment 1. And the compound which generate | occur | produces an acid by thermal decomposition is added to the material as a main component. That is, an acid was generated by thermal decomposition of the compound added to the material of the second layer 2 to secure storage stability at room temperature.

이러한 화합물을 적당량 첨가하는 목적은 공정 실시 중에 주위의 분위기, 즉 클린 룸의 공기 중에 포함되는 산에 의해 제2층 (2)의 재료가 악영향을 받아 패턴 결함, 프레임 형성 이상 (가교막의 형성막 두께의 이상) 등이 발생할 가능성이 있는 것을 방지하기 위해서이다. 즉, 환경 내성을 향상시키기 위해서이다.The purpose of adding an appropriate amount of such a compound is that the material of the second layer 2 is adversely affected by the acid contained in the ambient atmosphere, i.e., the air of the clean room, during the process, and thus the pattern defect, frame formation abnormality (formation film thickness of crosslinked film) This is to prevent the occurrence of abnormality). That is, to improve environmental tolerance.

이와 같이 열에 의해 산을 발생시키는 화합물로서는, 바람직한 예로서 산을 발생시키는 카운터 음이온을 포함하는 디아조늄염을 사용한다. 도 5는 디아조늄염의 예를 나타낸다.Thus, as a compound which generate | occur | produces an acid by heat, the diazonium salt containing the counter anion which produces an acid is used as a preferable example. 5 shows an example of a diazonium salt.

또한, 이와 같이 열에 의해 산을 발생시키는 화합물의 카운터 음이온으로서, 바람직한 예로 알킬술폰산계의 음이온, 방향족 술폰산계의 음이온 중 어느 하나, 또는 두가지 모두를 포함하는 것을 사용한다.Moreover, as a counter anion of the compound which generates an acid by heat in this way, the thing containing any or both of an anion of an alkyl sulfonic acid type | system | group, an anion of an aromatic sulfonic acid type, or both is used as a preferable example.

이러한 화합물을 첨가하면 제2층 (2)의 재료 자체에 대한 산 부착을 억제하여 패턴 결함, 개구 치수 이상을 억제할 수 있다.When such a compound is added, acid adhesion to the material itself of the second layer 2 can be suppressed, so that pattern defects and opening dimension abnormalities can be suppressed.

또한, 산을 첨가하더라도 재료 안정성이 손상되는 것을 피할 수 있다.In addition, the addition of an acid can be avoided to impair the material stability.

또한, 가교막 형성의 공정 흐름에 있어서 가열까지는 산을 발생시키지 않기 때문에 상온 보존시의 악영향을 걱정하지 않고, 첨가하는 산의 종류, 농도에 대한선택 폭이 넓어진다.In addition, in the process flow of crosslinked film formation, since no acid is generated until heating, the selection range for the type and concentration of acid to be added is increased without worrying about the adverse effect at the time of normal temperature storage.

이어서, 실시 형태 2에 있어서의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.Next, the specific example in Embodiment 2 is demonstrated.

<실시예 1><Example 1>

실시 형태 1에서 설명한 제2층 (2)의 재료 (미세 패턴의 형성 재료)로 본 실시 형태에 따른 열로 산을 발생시키는 화합물을 첨가한 재료 A를 준비한다.As a material (a fine pattern forming material) of the second layer 2 described in the first embodiment, a material A to which a compound which generates an acid by heat according to the present embodiment is added.

이 비교 대상으로 제2층 (2)의 재료에 산 그 자체를 첨가한 재료 B를 준비한다.The material B which added the acid itself to the material of the 2nd layer 2 is prepared for this comparison object.

재료 A는 90일이 경과한 후에도 그 성능을 유지할 수 있었지만, 재료 B는 액 자체가 백탁되어 수지의 가교가 진행됨에 따라 이상이 발생하여 실사용이 불가능한 재료가 되었다.The material A was able to maintain its performance even after 90 days had elapsed, but the material B had a turbidity and the abnormality occurred as the crosslinking of the resin proceeded, thus making the material impossible to use in practice.

이렇게 하여 제2층 (2)의 재료로서 공기 중의 산 농도에 대하여 강한 재료를 얻을 수 있게 되었다. 또한, 가열에 의해 산을 발생하는 화합물을 첨가하더라도 안정된 재료를 얻을 수 있게 되었다.In this way, the material strong against the acid concentration in air as a material of the second layer 2 can be obtained. Moreover, even if the compound which generate | occur | produces an acid by heating was added, the stable material was obtained.

이상, 반도체 기판 (3)상에 미세 분리 레지스트 패턴을 형성하는 형성 방법에 대하여 상세히 설명했지만, 본 발명의 미세 분리 레지스트 패턴은 반도체 기판 (3)상에 한정되지 않고 반도체 장치의 제조 공정에 따라 실리콘 산화막 등의 절연층상에 형성하는 경우도 있고, 또한 폴리실리콘막 등의 도전층상에 형성하는 경우도 있다.As mentioned above, although the formation method which forms a fine isolation resist pattern on the semiconductor substrate 3 was demonstrated in detail, the fine isolation resist pattern of this invention is not limited to the semiconductor substrate 3, According to the manufacturing process of a semiconductor device, It may be formed on insulating layers, such as an oxide film, and may be formed on conductive layers, such as a polysilicon film.

이와 같이 본 발명의 미세 분리 레지스트 패턴의 형성은 바탕막에 제약되지 않고, 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 기판상이라면 어떠한 경우에 있어서도 적용이 가능하며 필요에 따른 기재상에 형성되는 것이다. 이들을 총칭하여 반도체 기판이라고 칭한다.As described above, the formation of the fine-separated resist pattern of the present invention is not limited to the base film, and may be applied in any case as long as it is on a substrate on which the resist pattern can be formed. These are collectively called a semiconductor substrate.

또한, 본 발명에 있어서는 상술한 바와 같이 형성한 미세 분리 레지스트 패턴을 마스크로 하여 바탕의 반도체 기판 또는 각종 박막 등의 반도체 기판을 에칭하여 반도체 기판에 미세한 스페이스, 또는 미세한 홀 등을 형성하여 반도체 장치를 제조하는 것이다.In the present invention, a semiconductor device, such as a semiconductor substrate or various thin films, is etched using the finely divided resist pattern formed as described above as a mask to form a fine space or a minute hole in the semiconductor substrate to form a semiconductor device. To manufacture.

또한, 본 발명은 특허 청구의 범위에 기재한 발명 외에 다음과 같은 발명도 포함하는 것이다.In addition, the present invention includes the following inventions in addition to the inventions described in the claims.

특허 청구의 범위 제1항 또는 제2항에 기재한 수용성 수지로서 폴리아크릴산, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌이민, 폴리에틸렌옥시드, 스티렌-무수 말레산 공중합체, 폴리비닐아민, 폴리알릴아민, 옥사졸린기 함유 수용성 수지, 수용성 멜라민 수지, 수용성 요소 수지, 알키드 수지, 술폰아미드 중 1종류, 또는 이들 2종류 이상의 혼합물, 또는 이들의 염을 주성분으로 하는 미세 패턴의 형성 재료.As the water-soluble resin according to claim 1 or 2, polyacrylic acid, polyvinyl acetal, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine, polyethylene oxide, styrene-maleic anhydride copolymer, poly Formation of a fine pattern mainly composed of vinylamine, polyallylamine, oxazoline group-containing water-soluble resin, water-soluble melamine resin, water-soluble urea resin, alkyd resin, sulfonamide, or a mixture of two or more thereof, or salts thereof material.

특허 청구의 범위 제1항 또는 제2항에 기재한 수용성 가교제로서 멜라민 유도체, 요소 유도체, 벤조구아나민, 글리콜우릴 중 1종류 또는 이들의 2종류 이상의 혼합물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 재료.The water-soluble crosslinking agent according to claim 1 or 2, wherein the fine pattern comprises a melamine derivative, urea derivative, benzoguanamine, glycoluril, or a mixture of two or more thereof. Forming material.

또한, 상기 멜라민 유도체로서 멜라민, 알콕시메틸렌멜라민 중 1종류 또는 이들 혼합물을 주성분으로 하는 미세 패턴의 형성 재료.Further, as the melamine derivative, a fine pattern forming material mainly containing one of melamine and alkoxymethylene melamine or a mixture thereof.

또한, 상기 요소 유도체로서 요소, 알콕시메틸렌요소, N-알콕시메틸렌요소,에틸렌요소 카르복실산 중 1종류 또는 이들 2종류 이상의 혼합물을 주성분으로 하는 미세 패턴의 형성 재료.Further, as the urea derivative, a fine-pattern forming material mainly comprising one of urea, alkoxymethylene urea, N-alkoxymethylene urea, ethylene urea carboxylic acid or a mixture of two or more thereof.

특허 청구의 범위 제1항 또는 제2항에 기재한 수용성 수지로서 폴리비닐아세탈, 폴리비닐알코올, 또는 폴리비닐알코올과 폴리비닐아세탈의 혼합물 중 어느 하나를 사용하고, 수용성 가교제로서 멜라민 유도체, 요소 유도체, 또는 멜라민 유도체와 요소 유도체 혼합물 중 어느 하나를 사용하는 미세 패턴의 형성 재료.As the water-soluble resin according to claim 1 or 2, any one of polyvinyl acetal, polyvinyl alcohol, or a mixture of polyvinyl alcohol and polyvinyl acetal is used, and a melamine derivative and a urea derivative as a water-soluble crosslinking agent. , Or a fine pattern forming material using any one of a melamine derivative and a urea derivative mixture.

특허 청구의 범위에 기재된 제조 방법의 발명 또는 상기 각 항에 기재된 제조 방법의 발명에 의해 제조한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.The semiconductor device manufactured by invention of the manufacturing method of Claim, or invention of the manufacturing method of each said term | claim.

이상, 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 레지스트의 분리 패턴, 홀 패턴의 미세화에 있어서 파장 한계를 넘는 패턴 형성을 가능하게 하는 미세 분리 레지스트 패턴 형성용 재료와 이것을 이용한 미세 패턴의 형성 방법을 얻을 수 있다. 아울러, 가교막 형성의 공정에 있어서 안정한 미세 분리 레지스트 패턴 형성용 재료를 얻을 수 있다. 또한, 보존시의 안정성이 있는 미세 분리 레지스트 패턴 형성용 재료를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a material for forming a fine-separated resist pattern and a method for forming a fine pattern using the same, which enables the formation of a pattern exceeding a wavelength limit in miniaturization of a resist separation pattern and a hole pattern. . In addition, a material for forming a fine separation resist pattern that is stable in the step of forming a crosslinked film can be obtained. Moreover, the material for fine-separation resist pattern formation which has the stability at the time of storage can be obtained.

이에 따라 홀계 레지스트 패턴의 홀 직경을 종래보다 축소할 수 있고, 또한 스페이스계 레지스트 패턴의 분리폭을 종래보다 축소할 수 있다.As a result, the hole diameter of the hole resist pattern can be made smaller than before, and the separation width of the space resist pattern can be made smaller than before.

또한, 이렇게 하여 형성한 미세 분리 레지스트 패턴을 마스크로서 사용하여 반도체 기재상에 미세 분리된 스페이스 또는 홀을 형성할 수 있다.In addition, the finely divided resist pattern thus formed can be used as a mask to form finely separated spaces or holes on the semiconductor substrate.

또한, 이러한 제조 방법에 의해 미세 분리된 스페이스 또는 홀을 가진 반도체 장치를 얻을 수 있다.In addition, a semiconductor device having spaces or holes finely separated by such a manufacturing method can be obtained.

Claims (3)

(a) 수용성 수지 1종 또는 2종 이상의 혼합물, 또는 상기 수용성 수지 2종 이상으로 이루어지는 공중합물을 주성분으로 하거나,(a) 1 type or a mixture of 2 or more types of water-soluble resins, or the copolymer which consists of 2 or more types of said water-soluble resins as a main component, (b) 수용성 가교제 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 주성분으로 하거나,(b) one or more water-soluble crosslinking agents as a main component, or (c) 수용성 수지 1종 또는 2종 이상과 수용성 가교제 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 주성분으로 하고,(c) one or two or more water-soluble resins and one or two or more water-soluble crosslinking agents as main components, 소정량의 약산을 첨가하여 이루어지며,Made by adding a predetermined amount of weak acid, 용매로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산을 공급하는 제1 레지스트 패턴상에 형성되며, 상기 제1 레지스트 패턴으로부터의 산에 의해 상기 제1 레지스트 패턴에 접하는 부분에서 가교 반응을 일으킴으로써 가교막을 형성하고, 비가교 부분은 현상액으로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 재료.Crosslinking reaction in a portion which is dissolved in water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a solvent, is formed on a first resist pattern for supplying an acid, and in contact with the first resist pattern by an acid from the first resist pattern. Forming a crosslinked film, wherein the non-crosslinked portion is removed by water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a developing solution. 청구항 2(은)는 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 2 was abandoned upon payment of a set-up registration fee. (a) 수용성 수지 1종 또는 2종 이상의 혼합물, 또는 상기 수용성 수지 2종 이상으로 이루어지는 공중합물을 주성분으로 하거나,(a) 1 type or a mixture of 2 or more types of water-soluble resins, or the copolymer which consists of 2 or more types of said water-soluble resins as a main component, (b) 수용성 가교제 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 주성분으로 하거나,(b) one or more water-soluble crosslinking agents as a main component, or (c) 수용성 수지 1종 또는 2종 이상과 수용성 가교제 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 주성분으로 하고,(c) one or two or more water-soluble resins and one or two or more water-soluble crosslinking agents as main components, 열 분해로 산을 발생시키는 화합물을 첨가하여 이루어지며,By the addition of compounds that generate acids by thermal decomposition, 용매로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산을 공급하는 제1 레지스트 패턴상에 형성되며, 상기 제1 레지스트 패턴으로부터의 산에 의해 상기 제1 레지스트 패턴에 접하는 부분에서 가교 반응을 일으킴으로써 가교막을 형성하고, 비가교 부분은 현상액으로서 물 또는 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 재료.Crosslinking reaction in a portion which is dissolved in water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a solvent, is formed on a first resist pattern for supplying an acid, and in contact with the first resist pattern by an acid from the first resist pattern. Forming a crosslinked film, wherein the non-crosslinked portion is removed by water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as a developing solution. 주쇄에 에틸렌 구조를 갖는 수용성 고분자와 산 촉매하에서 가교 반응을 일으키는 알콕시메틸렌아미노기를 갖는 가교제의 2성분을 주성분으로 하여 구성되고, (a) 소정량의 약산, 또는 (b) 열 분해로 산을 발생시키는 화합물을 첨가하여 이루어지며, 순수한 물 또는 순수한 물과 수용성 유기 용매의 혼합 용매에 용해되고, 산을 공급하는 제1 레지스트 패턴상에 형성되며, 산이 공급되었을 때 가교막을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 재료.It is composed mainly of two components of a water-soluble polymer having an ethylene structure in the main chain and a crosslinking agent having an alkoxymethyleneamino group which causes a crosslinking reaction under an acid catalyst, and generates an acid by (a) a predetermined amount of weak acid or (b) thermal decomposition. It is made by adding a compound to dissolve, is dissolved in pure water or a mixed solvent of pure water and a water-soluble organic solvent, is formed on the first resist pattern for supplying an acid, when the acid is supplied to form a crosslinked film Forming material of the pattern.
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